String類竟然是導(dǎo)致生產(chǎn)環(huán)境頻繁內(nèi)存溢出的罪魁禍?zhǔn)祝。?/h1>
作者個(gè)人研發(fā)的在高并發(fā)場(chǎng)景下,提供的簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、可擴(kuò)展的延遲消息隊(duì)列框架,具有精準(zhǔn)的定時(shí)任務(wù)和延遲隊(duì)列處理功能。自開(kāi)源半年多以來(lái),已成功為十幾家中小型企業(yè)提供了精準(zhǔn)定時(shí)調(diào)度方案,經(jīng)受住了生產(chǎn)環(huán)境的考驗(yàn)。為使更多童鞋受益,現(xiàn)給出開(kāi)源框架地址:
https://github.com/sunshinelyz/mykit-delay
寫在前面
最近,一名小伙伴跟我說(shuō):他寫的程序在測(cè)試環(huán)境一點(diǎn)問(wèn)題沒(méi)有,但是發(fā)到生產(chǎn)環(huán)境卻會(huì)頻繁出現(xiàn)內(nèi)存溢出的情況,這個(gè)問(wèn)題都困擾他一周多了。于是乎,周末我便開(kāi)始幫他排查各種問(wèn)題。
小伙伴的疑問(wèn)
問(wèn)題確定
排查問(wèn)題的整個(gè)過(guò)程相當(dāng)耗時(shí),這里,我就直接說(shuō)定位到的問(wèn)題吧。后面,我會(huì)單獨(dú)寫一篇詳細(xì)的排查問(wèn)題過(guò)程的文章!
在排查問(wèn)題的過(guò)程中,我發(fā)現(xiàn)這位小伙伴使用的JDK還是1.6版本。開(kāi)始,我也沒(méi)想那么多,繼續(xù)排查他寫的代碼,也沒(méi)找出什么問(wèn)題。但是一旦啟動(dòng)生產(chǎn)環(huán)境的程序,沒(méi)過(guò)多久,JVM就拋出了內(nèi)存溢出的異常。
這就奇怪了,怎么回事呢?
啟動(dòng)程序時(shí)加上合理的JVM參數(shù),問(wèn)題依然存在。。。
沒(méi)辦法,繼續(xù)看他的代碼吧!無(wú)意間,我發(fā)現(xiàn)他寫的代碼中,大量使用了String類的substring()方法來(lái)截取字符串。于是,我便跟到JDK中的代碼查看傳遞進(jìn)來(lái)的參數(shù)。
這無(wú)意間點(diǎn)進(jìn)來(lái)的一次查看,竟然找到了問(wèn)題所在!!
JDK1.6中String類的坑
經(jīng)過(guò)分析,竟然發(fā)現(xiàn)了JDK1.6中String類的一個(gè)大坑!為啥說(shuō)它是個(gè)坑呢?就是因?yàn)樗膕ubstring()方法會(huì)把人坑慘!不多說(shuō)了,我們先來(lái)看下JDK1.6中的String類的substring()方法。
- public String substring(int bedinIndex, int endIndex){
- if(beginIndex < 0){
- throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex);
- }
- if(endIndex > count){
- throw new StringIndexOutOfBoundsException(endIndex);
- }
- if(beginIndex > endIndex){
- throw new StringIndexOutOfBoundsException(endIndex - beginIndex);
- }
- return ((beginIndex == 0) && (endIndex == count)) ? this : new String(offset + beginIndex, endIndex - beginIndex, value);
- }
接下來(lái),我們來(lái)看看JDK1.6中的String類的一個(gè)構(gòu)造方法,如下所示。
- String(int offset, int count, char[] value){
- this.value = value;
- this.offset = offset;
- this.count = count;
- }
看到,這里,相信細(xì)心的小伙伴已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題,導(dǎo)致問(wèn)題的罪魁禍?zhǔn)拙褪窍旅娴囊恍写a。
- this.value = value;
在JDK1.6中,使用 String 類的構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建子字符串的時(shí)候,并不只是簡(jiǎn)單的拷貝所需要的對(duì)象,而是每次都會(huì)把整個(gè)value引用進(jìn)來(lái)。如果原來(lái)的字符串比較大,即使這個(gè)字符串不再被應(yīng)用,這個(gè)字符串所分配的內(nèi)存也不會(huì)被釋放。 這也是我經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的分析代碼得出的結(jié)論,確實(shí)是太坑了!!
既然問(wèn)題找到了,那我們就要解決這個(gè)問(wèn)題。
升級(jí)JDK
既然JDK1.6中的String類存在如此巨大的坑,那最直接有效的方式就是升級(jí)JDK。于是,我便跟小伙伴說(shuō)明了情況,讓他將JDK升級(jí)到JDK1.8。
同樣的,我們也來(lái)看下JDK1.8中的String類的substring()方法。
- public String substring(int beginIndex, int endIndex) {
- if (beginIndex < 0) {
- throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex);
- }
- if (endIndex > value.length) {
- throw new StringIndexOutOfBoundsException(endIndex);
- }
- int subLen = endIndex - beginIndex;
- if (subLen < 0) {
- throw new StringIndexOutOfBoundsException(subLen);
- }
- return ((beginIndex == 0) && (endIndex == value.length)) ? this
- : new String(value, beginIndex, subLen);
- }
在JDK1.8中的String類的substring()方法中,也調(diào)用了String類的構(gòu)造方法來(lái)生成子字符串,我們來(lái)看看這個(gè)構(gòu)造方法,如下所示。
- public String(char value[], int offset, int count) {
- if (offset < 0) {
- throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset);
- }
- if (count <= 0) {
- if (count < 0) {
- throw new StringIndexOutOfBoundsException(count);
- }
- if (offset <= value.length) {
- this.value = "".value;
- return;
- }
- }
- // Note: offset or count might be near -1>>>1.
- if (offset > value.length - count) {
- throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset + count);
- }
- this.value = Arrays.copyOfRange(value, offset, offset+count);
- }
在JDK1.8中,當(dāng)我們需要一個(gè)子字符串的時(shí)候,substring 生成了一個(gè)新的字符串,這個(gè)字符串通過(guò)構(gòu)造函數(shù)的 Arrays.copyOfRange 函數(shù)進(jìn)行構(gòu)造。這個(gè)是沒(méi)啥問(wèn)題。
優(yōu)化JVM啟動(dòng)參數(shù)
這里,為了更好的提升系統(tǒng)的性能,我也幫這位小伙伴優(yōu)化了JVM啟動(dòng)參數(shù)。
經(jīng)小伙伴授權(quán), 我簡(jiǎn)單列下他們的業(yè)務(wù)規(guī)模和服務(wù)器配置:整套系統(tǒng)采用分布式架構(gòu),架構(gòu)中的各業(yè)務(wù)服務(wù)采用集群部署,日均訪問(wèn)量上億,日均交易訂單50W~100W,訂單系統(tǒng)的各服務(wù)器節(jié)點(diǎn)配置為4核8G。目前已將JDK升級(jí)到1.8版本。
根據(jù)上述條件,我給出了JVM調(diào)優(yōu)后的參數(shù)配置。
- -Xms3072M -Xmx3072M -Xmn2048M -Xss1M -XX:MetaspaceSize=256M -XX:MaxMetaspaceSize=256M
至于,為啥會(huì)給出上述JVM參數(shù)配置,后續(xù)我會(huì)單獨(dú)寫文章來(lái)具體分析如何根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)場(chǎng)景來(lái)進(jìn)行JVM參數(shù)調(diào)優(yōu)。
經(jīng)過(guò)分析和解決問(wèn)題,小伙伴的程序在生產(chǎn)環(huán)境下運(yùn)行的很平穩(wěn),至少目前還未出現(xiàn)內(nèi)存溢出的情況!!
結(jié)論
如果在程序中創(chuàng)建了比較大的對(duì)象,并且我們基于這個(gè)大對(duì)象生成了一些其他的信息,此時(shí),一定要釋放和這個(gè)大對(duì)象的引用關(guān)系,否則,就會(huì)埋下內(nèi)存溢出的隱患。
JVM優(yōu)化的目標(biāo)就是:盡可能讓對(duì)象都在新生代里分配和回收,盡量別讓太多對(duì)象頻繁進(jìn)入老年代,避免頻繁對(duì)老年代進(jìn)行垃圾回收,同時(shí)給系統(tǒng)充足的內(nèi)存大小,避免新生代頻繁的進(jìn)行垃圾回收。
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